JP2017193292A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前突荷重に対する強度を向上することが可能な車体前部構造を提供する。【解決手段】車体前部構造１は、フロントピラーインナ１０と結合されることによってフロントピラー３を構成するフロントピラーアウタ２０と、フロントピラーアウタ２０の下端部と結合されているサイドシル４と、を備え、フロントピラーアウタ２０は、サイドシル４との結合部位から上方に並んで形成されている複数の屈曲部２０ａ，２０ｂを備える。【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の車体前部構造に関する。

従来、車両の車体前部構造として、フロントピラーの下端部がサイドシルの前端部の上部に結合されている（特許文献１参照）。フロントピラーの下端部の後端部は、サイドシルの上部に結合されるために、後上方に中心を有する円弧形状を呈するように屈曲している。すなわち、フロントピラーの稜線が、サイドシルの稜線に合わせられている。

特開２０１４−０４６８２２号公報

かかる車体前部構造を有する車両において、前突が発生した場合には、車両の前輪が後方へ移動することによって、前突荷重がフロントピラーとサイドシルとの結合部位に入力されることがある。そのため、かかる結合部位において、前突荷重に対する強度を向上することが望まれている。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、前突荷重に対する強度を向上することが可能な車体前部構造を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するために、本発明の車体前部構造は、フロントピラーインナと結合されることによってフロントピラーを構成するフロントピラーアウタと、前記フロントピラーアウタの下端部と結合されているサイドシルと、を備える車体前部構造であって、前記フロントピラーアウタは、前記サイドシルとの結合部位から上方に並んで形成されている複数の屈曲部を備えることを特徴とする。

かかる構成によると、前突荷重に対する強度を向上することができる。

前記複数の屈曲部のうち最も下方の第一の屈曲部は、前下方向に中心を有する円弧形状を呈し、前記第一の屈曲部の上側の第二の屈曲部は、後上方向に中心を有する円弧形状を呈する構成であってもよい。

かかる構成によると、前突荷重に対する強度をより向上することができる。

前記フロントピラーアウタは、前記サイドシルの上壁部上に配置されるフランジ部を備え、前記フランジ部は、前後方向に延設されているビード部を備える構成であってもよい。

かかる構成によると、前突荷重に対する強度をより向上することができる。

前記ビード部と前記サイドシルの上壁部との間は、前記フロントピラーアウタ及び前記フロントピラーインナの間の空間と外部とを連通する貫通孔を構成してもよい。

かかる構成によると、電着塗装の塗料を貫通孔を介してフロントピラーの中空部へ好適に導くことができる。

前記サイドシルは、サイドシルインナとサイドシルアウタとによって構成されており、前記サイドシルインナと前記サイドシルアウタとの間には、ジャッキアッププレートが設けられており、前記ジャッキアッププレートは、前記フロントピラーアウタよりも後方まで延設されている構成であってもよい。

かかる構成によると、サイドシルの強度を向上し、前突荷重に対する強度をより向上することができる。

前記ジャッキアッププレートは、斜め方向に延設されている斜めビード部を備え、前記フロントピラーアウタよりも後方に形成されている構成であってもよい。

かかる構成によると、ジャッキアッププレートの強度を向上するとともに、フロントピラーアウタからの荷重をサイドシルへ効率よく伝達することができる。

本発明によると、車体前部構造において、前突荷重に対する強度を向上することができる。

本発明の実施形態に係る車体前部構造を示す側面図であり、ドアを外した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を示す側面図であり、ドア及びフェンダーパネルを外した状態を示す図である。 図２の部分拡大図である。 フロントピラーアウタの後壁部を示す模式断面図である。 図３のＶ−Ｖ線矢視における模式断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を示す側面図であり、ドア、フェンダーパネル及びサイドシルアウタを外し、フロントピラーアウタの下端部を破断した状態を示す部分拡大図である。

本発明の実施形態について、本発明の車体前部構造を車両の左側のドア開口部周りに適用した場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、各図中に矢印で示される「前後」は、車体前後方向を示し、「上下」は、車体上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）を示している。

＜車体前部構造＞
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る車両の車体前部構造１は、車両の前席（運転席及び助手席）用のドア開口部２周りに関する構造である。車体前部構造１は、フロントピラー３と、サイドシル４と、を備える。

＜フロントピラー＞
フロントピラー３は、上下方向に延設されており、ドア開口部２の枠体における前側の縦辺を構成する金属製の骨格部材である。フロントピラー３は、平面視で矩形枠形状を呈しており、内部に平面視で閉断面の中空部を有する。

図１に示すように、フロントピラー３の前部は、車幅方向外方からの側面視で、車両のアウターパネルであるフェンダーパネル５によって覆われている。また、フロントピラー２の後部（フェンダーパネル５から露出する部位）は、車幅方向外方からの側面視で、車両のアウターパネルである前席用のドア（図示せず）によって覆われている。また、フロントピラー３の上部には、前後方向に延設されている金属製の骨格部材であるアッパメンバ６の後端部が結合（溶接等によって接合）されている。また、フロントピラー３の下部の前方には、車両の前輪（図示せず）が収容されるホイールハウス７が設けられている。

図２に示すように、フロントピラー３は、フロントピラーインナ１０と、当該フロントピラーインナ１０の車幅方向外方に設けられているフロントピラーアウタ２０と、を備える。

≪フロントピラーインナ≫
フロントピラーインナ１０は、フロントピラー３の内壁部を構成する金属製部材である。

≪フロントピラーアウタ≫
フロントピラーアウタ２０は、フロントピラー３の外壁部、前壁部及び後壁部を構成する金属製部材である。フロントピラーアウタ２０は、外壁部２１と、前壁部２２と、前フランジ部２３と、後壁部２４と、後フランジ部２５と、を一体に備える金属製部材である。フロントピラーアウタ２０は、金属製の板状部材を折曲加工することによって形成されている。

外壁部２１は、フロントピラーインナ１０と対向する壁部であり、フロントピラー３の外壁部を構成する。外壁部２１には、前席用のドア（図示せず）がヒンジを介して取り付けられている。前壁部２２は、外壁部２１の前端部から車幅方向内方へ延設されており、フロントピラー３の前壁部を構成する。前フランジ部２３は、前壁部２２の車幅方向内側端部から前方へ延設されており、フロントピラーインナ１０と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。後壁部２４は、外壁部２１の後端部から車幅方向内方へ延設されており、フロントピラー３の後壁部を構成する。後フランジ部２５は、後壁部２４の車幅方向内側端部から後方へ延設されており、フロントピラーインナ１０と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。外壁部２１の前端部、前壁部２２及び前フランジ部２３の下端部は、ホイールハウス７に沿う形状を呈する。

フロントピラーアウタ２０の外壁部２１の下端部には、車幅方向内方へ向けて窪む凹部２１ａが形成されている。凹部２１ａは、側面視で、後側の縦辺すなわち縦壁部が傾斜した略台形形状を呈する。

≪屈曲部≫
図３に示すように、フロントピラーアウタ２０は、複数の屈曲部を備える。複数の屈曲部は、フロントピラーアウタ２０の下端部において、上下方向に並ぶように形成されている。本実施形態において、複数の屈曲部は、前記凹部２１ａの後側の傾斜縦辺（縦壁部）と、後壁部２４と、外壁部２１においてこれらに挟まれた部位と、によって構成されたビード部である。

本実施形態において、フロントピラーアウタ２０は、複数の屈曲部として、第一の屈曲部２０ａと、第二の屈曲部２０ｂと、を備える。図４に示すように、第一の屈曲部２０ａは、サイドシル３の上壁部（詳細には、サイドシルアウタ４０の上壁部４４）から上方へ延設されており、側面視で、斜め前下方向に中心Ｏ_１を有する円弧形状を呈するように屈曲している。第二の屈曲部２０ｂは、第一の屈曲部２０ａの上端部から上方へ延設されており、側面視で、斜め後上方向に中心Ｏ_２を有する円弧形状を呈するように屈曲している。換言すると、車幅方向外方からの側面視で、前後軸をｘ軸（前が負、後が正）、上下軸をｙ軸（下が負、上が正）としたとき、第二の屈曲部２０ｂは、下に凸の減少区間であり、第一の屈曲部２０ａは、上に凸の減少区間である。すなわち、第一の屈曲部２０ａ及び第二の屈曲部２０ｂは、側面視で、互いに異なる方向に屈曲しており、略Ｓ字形状を呈する。また、第一の屈曲部２０ａは、側面視で、後に凸形状、より詳細には、後に凸形状の曲線を頂点で切った上半分の形状を呈する。第二の屈曲部２０ｂは、側面視で、前に凸形状、より詳細には、前に凸形状の曲線を頂点で切った下半分の形状を呈する。

＜サイドシル＞
図１及び図２に示すように、サイドシル４は、前後方向に延設されており、ドア開口部２の枠体における下側の横辺を構成する金属製の骨格部材である。サイドシル４は、正面視で略矩形枠形状（本実施形態では、六角形状）を呈しており、内部に正面視で閉断面の中空部を有する。サイドシル４は、車幅方向外方からの側面視で、車両のアウターパネルである前席用の閉状態のドア（図示せず）によって覆われている。

図５に示すように、サイドシル４は、サイドシルインナ３０と、サイドシルアウタ４０と、を備える。

≪サイドシルインナ≫
サイドシルインナ３０は、サイドシル４の内壁部、下壁部の一部、及び、上壁部の一部を構成する金属製の部材である。サイドシルインナ３０は、内壁部３１と、下壁部３２と、下フランジ部３３と、上壁部３４と、上フランジ部３５と、を一体に備える。サイドシルインナ３０は、金属製の板状部材を折曲加工することによって形成されている。

内壁部３１は、サイドシル４の内壁部を構成する。下壁部３２は、内壁部３１の下端部から車幅方向外方へ延設されており、サイドシル４の下壁部の内側半分を構成する。下フランジ部３３は、下壁部３２の車幅方向外側端部から下方へ延設されている。上壁部３４は、内壁部３１の上端部から車幅方向外方へ延設されており、サイドシル４の上壁部の内側半分を構成する。上フランジ部３５は、上壁部３４の車幅方向外側端部から上方へ延設されている。

≪サイドシルアウタ≫
サイドシルアウタ４０は、サイドシル４の外壁部、下壁部の一部、及び、上壁部の一部を構成する金属製の部材である。サイドシルアウタ４０は、外壁部４１と、下壁部４２と、下フランジ部４３と、上壁部４４と、上フランジ部４５と、を一体に備える。サイドシルアウタ４０は、金属製の板状部材を折曲加工することによって形成されている。

外壁部４１は、サイドシル４の外壁部を構成する。下壁部４２は、外壁部４１の下端部から車幅方向内方へ延設されており、サイドシル４の下壁部の外側半分を構成する。下フランジ部４３は、下壁部４２の車幅方向内側端部から下方へ延設されており、サイドシルインナ３０の下フランジ部３３と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。上壁部４４は、外壁部４１の上端部から車幅方向内方へ延設されており、サイドシル４の上壁部の外側半分を構成する。上フランジ部４５は、上壁部４４の車幅方向内側端部から上方へ延設されており、サイドシルインナ３０の上フランジ部３５と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。

≪ジャッキアッププレート≫
ジャッキアッププレート５０は、車両のジャッキアップを行う際に、ジャッキが取り付けられる部位を補強する金属製の部材である。本実施形態において、ジャッキアッププレート５０は、サイドシルインナ３０とサイドシルアウタ４０との間に介設されている。ジャッキアッププレート５０の下端部は、下フランジ部３３，４３に挟まれており、当該下フランジ部３３，４３と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。ジャッキアッププレート５０の上端部は、上フランジ部３５，４５に挟まれており、当該上フランジ部３５，４５と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。

ジャッキアッププレート５０は、フロントピラーアウタ２０よりも後方まで延設されている。換言すると、ジャッキアッププレート５０の前端部は、サイドシル４の前端部に配置されており、ジャッキアッププレート５０の後端部は、フロントピラーアウタ２０の下端部の後端部よりも後方に配置されている。

図６に示すように、ジャッキアッププレート５０は、一以上の縦ビード部５１と、一以上の縦ビード部５１よりも後方に設けられている一以上の斜めビード部５２と、を備える。

一以上（本実施形態では４本）の縦ビード部５１は、上下方向に延びる縦長の凹部である。縦ビード部５１は、車幅方向内方へ窪む凹部である。前の２本の縦ビード部５１は、下フランジ部３３，４３と上フランジ部３５，４５との間に形成されている。後ろの２本の縦ビード部５１は、前の２本の縦ビード部５１よりも下方へ長く形成されている。
複数の縦ビード部５１は、ジャッキアッププレート５０の上下方向の剛性を向上するとともに、前後方向の潰れやすさ（前突荷重に対する衝撃吸収性能）を確保するためのものである。

なお、ジャッキアッププレート５０のうち、後ろの２本の縦ビード部５１が形成されている部位の下端部は、下フランジ部３３，４３よりも下方へ延設されて露出しており、車幅方向内方へ屈曲している。かかる屈曲部位は、ジャッキアップ装置（図示せず）が取り付けられてジャッキアップ荷重が作用するジャッキ取付部５３を構成する。

一以上（本実施形態では２本）の斜めビード部５２は、上下方向に延びるとともに、上方に向かうにつれて後方へ傾斜する縦長の凹部である。斜めビード部５２は、車幅方向内方へ窪む凹部である。一以上の斜めビード部５２は、下フランジ部３３，４３と上フランジ部３５，４５との間に形成されている。また、一以上の斜めビード部５２は、フロントピラーインナ１０及びフロントピラーアウタ２０のそれぞれの下端部の後端部よりも後方に配置されている。また、一以上の斜めビード部５２は、最前方の斜めビード部５２の一部がジャッキ取付部５３の真上に配置されている。一以上の斜めビード部５２のそれ以外の部位は、ジャッキ取付部５３よりも上方かつ後方に配置されている。

＜フロントピラーアウタとサイドシルアウタとの組付部位＞
図３に示すように、フロントピラーアウタ２０は、後壁部２４の下端部から後方へ延設されているフランジ部２６を備える。フランジ部２６は、サイドシルアウタ４０の上壁部４４と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。また、フロントピラーアウタ２０の外壁部２１の凹部２１ａよりも下側の部位は、サイドシルアウタ４０の外壁部４１と結合（本実施形態では、溶接等によって接合）されている。また、サイドシル４の上端部においては、車幅方向内側から順に、上フランジ部３４、ジャッキアッププレート５０、上フランジ部４４、フロントピラーインナ１０及びフランジ部２３，２５が重ねられている。フランジ部２６の車幅方向外側には、外壁部２１の後端部が延設されており、フランジ部２６の車幅方向内側には、後フランジ部２５の後端部が延設されている。すなわち、外壁部２１、後フランジ部２５及び外壁部２１の後端部は、前後方向で同じ位置となっている。

フランジ部２６は、前後方向の全体にわたって延設されているビード部２６ａを備える。ビード部２６ａは、上方へ突出する凹部である。ビード部２６ａとサイドシルアウタ４０の上壁部４４との間には、貫通孔Ａが構成されている。貫通孔Ａは、フロントピラー３の中空部（フロントピラーインナ１０とフロントピラーアウタ２０との間の空間）と外部とを連通する。

＜前突時の荷重伝達＞
車両の前突時には、図示しない前輪が後方へ移動することによって、前突荷重がフロントピラー３へ入力される。かかる前突荷重は、フロントピラーアウタ２０の第二の屈曲部２０ｂ及び第一の屈曲部２０ａを順次介して、フロントピラーアウタ２０とサイドシル４との結合部位からサイドシル４へ伝達される。

本発明の実施形態に係る車体前部構造１は、フロントピラーアウタ２０が複数の屈曲部２０ａ，２０ｂを備えるので、前突時の応力集中を抑制し、前突荷重に対する強度を向上することができる。

また、車体前部構造１は、第一の屈曲部２０ａ及び第二の屈曲部がそれぞれ前下方向及び後上方向に中心を有する円弧形状を呈するので、前突荷重に対する強度をより向上することができる。

また、車体前部構造１は、フランジ部２６がビード部２６ａを備えるので、前突荷重に対する強度をより向上することができる。

また、車体前部構造１は、ビード部２６ａとサイドシルアウタ４０の上壁部４４との間が貫通孔Ａを構成するので、電着塗装の塗料を貫通孔Ａを介してフロントピラー３の中空部へ好適に導くことができる（図３の矢印参照）。

また、車体前部構造１は、ジャッキアッププレート５０がフロントピラーアウタ２０よりも後方まで延設されているので、サイドシル４の強度を向上し、前突荷重に対する強度をより向上することができる。

また、車体前部構造１は、ジャッキアッププレート５０が斜めビード部５２を備えるので、ジャッキアッププレート５０の強度を向上することができる。
また、車体前部構造１は、ジャッキアッププレート５０が斜めビード部５２を備えるので、フロントピラーアウタ２０からの荷重をサイドシル４へ効率よく伝達することができる。
また、車体前部構造１は、ジャッキアッププレート５０が斜めビード部５２を備えるので、前突荷重に対してサイドシル４を補強することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、複数の屈曲部２０ａ，２０ｂは、フロントピラーアウタ２０の後壁部２４のみによって構成されていてもよく、フロントピラーアウタ２０の凹部２１ａの後側の縦壁部のみによって構成されていてもよい。また、フロントピラーアウタ２０は、第二の屈曲部２０ｂの上側に第三以上の屈曲部を備える構成であってもよい。また、フロントピラーアウタ２０は、第一の屈曲部が前に凸形状を呈し、第二以上の屈曲部が前後方向に交互に凸形状を呈する構成であってもよい。また、斜めビード部５２は、車幅方向外方へ突出する縦長の凸部であってもよく、上下方向に延びるとともに、上方に向かうにつれて前方へ傾斜する縦長の凹部又は凸部であってもよい。

１ 車体前部構造
３ フロントピラー
４ サイドシル
１０ フロントピラーインナ
２０ フロントピラーアウタ
２０ａ 第一の屈曲部
２０ｂ 第二の屈曲部
２６ フランジ部
２６ａ ビード部
３０ サイドシルインナ
４０ サイドシルアウタ
５０ ジャッキアッププレート
５２ 斜めビード部
Ａ 貫通孔

Claims (6)

1. フロントピラーインナと結合されることによってフロントピラーを構成するフロントピラーアウタと、
   前記フロントピラーアウタの下端部と結合されているサイドシルと、
   を備える車体前部構造であって、
   前記フロントピラーアウタは、前記サイドシルとの結合部位から上方に並んで形成されている複数の屈曲部を備える
   ことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記複数の屈曲部のうち最も下方の第一の屈曲部は、前下方向に中心を有する円弧形状を呈し、
   前記第一の屈曲部の上側の第二の屈曲部は、後上方向に中心を有する円弧形状を呈する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記フロントピラーアウタは、前記サイドシルの上壁部上に配置されるフランジ部を備え、
   前記フランジ部は、前後方向に延設されているビード部を備える
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記ビード部と前記サイドシルの上壁部との間は、前記フロントピラーアウタ及び前記フロントピラーインナの間の空間と外部とを連通する貫通孔を構成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
5. 前記サイドシルは、サイドシルインナとサイドシルアウタとによって構成されており、
   前記サイドシルインナと前記サイドシルアウタとの間には、ジャッキアッププレートが設けられており、
   前記ジャッキアッププレートは、前記フロントピラーアウタよりも後方まで延設されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車体前部構造。
6. 前記ジャッキアッププレートは、斜め方向に延設されている斜めビード部を備え、
   前記斜めビード部は、前記フロントピラーアウタよりも後方に形成されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の車体前部構造。

Images